自動化控制系統(tǒng)配置原則、方法有哪些?如何設(shè)計自動化控制系統(tǒng)?
自動化控制在自動化領(lǐng)域?qū)儆谥匾掝},自動化控制一定程度上決定了控制系統(tǒng)的好壞。為增進大家對自動化控制的認(rèn)識,本文將基于3點介紹自動化控制相關(guān)內(nèi)容:1.PLC自動化控制系統(tǒng)配置原則介紹,2.PLC自動化控制系統(tǒng)配置方法闡述,3.鹽酸再生自動化控制系統(tǒng)設(shè)計。如果你對自動化控制具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、PLC自動化控制系統(tǒng)配置原則
PLC自動化控制系統(tǒng)的最基本的配置原則是:
從粗到細(xì)。當(dāng)某一配置操作完成好后,可以重復(fù)配置,并對配置進行更新,從而實現(xiàn)不斷完善的配置處理。具體的配置原則如下描述:
1)借助于類比法基本確定一下所選擇的產(chǎn)品以及對應(yīng)的機型,選擇產(chǎn)品時應(yīng)該按照可繼承、可發(fā)展的基本原則。
2)計算模塊數(shù)的時候應(yīng)該遵循完整性原則,并充分考慮備份的相關(guān)設(shè)置,確定系統(tǒng)的可靠性。
3)PLC 自動化控制系統(tǒng)的投入都要有經(jīng)費的支持,因此經(jīng)濟可行性原則是選擇配置方案的一個重要方面,必要的時候可以選擇一些實物性的測試實驗,對配置作進一步修正處理。
二、PLC自動化控制系統(tǒng)配置方法
1)PLC自動化控制系統(tǒng)的輸入與輸出點。
PLC自動化控制系統(tǒng)的輸入可按下式(1)進行配置:
其中,PLC 自動化控制系統(tǒng)的輸入件的個數(shù)由加以表示;輸入器件的工作狀態(tài)由加以表示,而輸入器件的類型個數(shù)則是由I參數(shù)加以表示。
PLC 自動化控制系統(tǒng)的輸入可按下式(2)進行配置:
其中,PLC自動化控制系統(tǒng)的輸出件的個數(shù)由加以表示;輸出器件的工作狀態(tài)由加以表示,而輸出器件的類型個數(shù)則是由I參數(shù)加以表示。
2)PLC 自動化控制系統(tǒng)的模塊數(shù)。
配置好PLC系統(tǒng)的輸入與輸出點后,還要明確系統(tǒng)的模塊。針對輸入點,必須確定電壓的不同,主要區(qū)別一下是交流電還是直流電,電壓信號之間有沒有相應(yīng)的隔離條件;針對輸出點,必須確定輸出的具體模式,主要涉及到:半導(dǎo)體、回路以及繼電器等輸出模式。最后,在確定模塊數(shù)的基礎(chǔ)上,選擇合適的槽位,并確定對應(yīng)的機架數(shù)。
3)PLC自動化控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)。
PLC 自動化控制系統(tǒng)的通訊涉及到不同地理位置的控制裝置,因此必須借助于通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)介質(zhì)的連接與信息的傳遞。通常情況下,PLC自動化控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)涉及到三大方面:設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層、控制網(wǎng)絡(luò)層以及信息網(wǎng)絡(luò)層。分別實現(xiàn)設(shè)備、PLC間以及管理層之間的信息連通。
三、鹽酸再生自動化控制系統(tǒng)設(shè)計
(1)工藝分析
鹽酸再生站采用噴霧焙燒工藝,廢酸在焙燒爐內(nèi)噴成霧狀,在 550-650 ℃ 的高溫環(huán)境下,氯化亞鐵分解為氯化氫氣體和氧化鐵粉,氯化氫氣體經(jīng)噴水吸收形成再生酸回收用于酸洗機組,氧化鐵粉回收利用,主要用于涂料及磁性材料工業(yè)、粉末冶金業(yè)作為原料使用。由于焙燒爐的高溫環(huán)境和鹽酸對現(xiàn)場設(shè)備的腐蝕性,鹽酸再生工藝對安全聯(lián)鎖和自動控制設(shè)備的可靠性要求極高。
(2)設(shè)計思路
針對鹽酸再生工藝的特點,設(shè)計了以邏輯處理功能強大的西門子 S7-400 系列 PLC 為核心的自動化控制系統(tǒng),現(xiàn)場控制設(shè)備均采用耐酸、防腐蝕產(chǎn)品??傮w設(shè)計思路如圖 1 所示。
(3)系統(tǒng)構(gòu)成
PLC 系統(tǒng)處理所有從現(xiàn)場壓力開關(guān)、液位開關(guān)、限位開關(guān)以及按鈕等采集到的數(shù)字信號,并接收來自壓力、流量和液位變送器以及熱電偶的模擬信號。系統(tǒng)通過繼電器邏輯和 PID 控制邏輯給出各種輸入來執(zhí)行電機的回路或使電磁閥和控制閥動作,從而實現(xiàn)各種操作。整個系統(tǒng)包括儀表系統(tǒng)的模擬量和數(shù)字量的控制、PID 控制、聯(lián)鎖控制及過程控制[3,4]。
儀表系統(tǒng)的模擬量和數(shù)字量控制模擬量和數(shù)字量控制包括對過程容器液位、過程流量、過程壓力、過程溫度的控制。儀表的數(shù)字量控制包括電磁閥、燒嘴控制、噴射量控制、馬達(dá)和設(shè)備準(zhǔn)許、安全連鎖等控制。數(shù)據(jù)由現(xiàn)場傳到 PLC 后,在操作人員的監(jiān)視下,控制通過 PLC 控制環(huán)路自動調(diào)節(jié)。
PID 控制 PID 控制環(huán)路既可以單獨控制,也可以實現(xiàn)串級控制,所有 PID 控制環(huán)路既可手動也可自動方式運行。當(dāng)在手動方式時,操作人員通過選擇適合這個環(huán)路的控制閥的打開來控制輸出。當(dāng)在自動方式時,PID 控制器比較操作員給定的設(shè)定值和測量的過程變量,并調(diào)節(jié)輸出直至兩者相匹配。它包括控制容器液位的 PID 控制回路、控制噴射流量的 PID 控制回路、控制焙燒爐壓力的 PID 控制回路。
聯(lián)鎖控制包括培燒焙燒爐壓力和溫度的聯(lián)鎖、泵的聯(lián)鎖、燃燒系統(tǒng)的聯(lián)鎖和主風(fēng)機的聯(lián)鎖等一系列聯(lián)鎖控制,各聯(lián)鎖之間相互制約相互影響,保證整個系統(tǒng)的順利生產(chǎn)。
以上便是此次小編帶來的“自動化控制”相關(guān)內(nèi)容,通過本文,希望大家對上述介紹的幾點自動化控制內(nèi)容具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦,小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!